digitaler PI-Regler und Spannungsmittelwert

Gast #4075948
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Hallo Jungs.

Ich hab ein kleines Problem bei meinem digitalen PI-Regler. Ich habe 
eine Stromsenke gebaut und sitze nun an der parametrierung des 
Software-Reglers. Leider schwankt mein Spannungs-Istwert im 
eingeschwungen Zustand so sehr, dass daraus am Ende Schwankungen von 
einem halben Ampere daraus resultieren. Dabei ist der Regler mit einem 
sehr niedrigen Kp schon sehr träge eingestellt und benötigt mehrere 
DeziSekunden um überhaupt den eingestellten Sollwert zu erreichen. Bei 
größeren Kp wird die Schwankung jedoch noch größer. Mit Ki und Ta habe 
ich auch schon rumgespielt, wurde aber nicht wirklich besser.

Die Reglerschleife wird alle 20ms durchlaufen. In dieser werden zuerst 
mehrmals hintereinander die Spannungen am ADC-Pin gemesssen und der 
Mittelwert gebildet, welcher dann im Regelalgorithmus verarbeitet wird.

Ist es möglich, dass daraus die Schwankung resultiert?

Viele Grüße.
Gast #4075991
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Das hab ich gemacht. Am DAC-Ausgang steigt die Spannung seeeeehr langsam 
an bis sich der Istwert einstellt, der dann aber, ich bezeichne es mal 
als Rauschen, da er wirklich nicht periodisch schwingt.

Ich dachte eigentlich, da ich nur eine Akkuzelle entladen möchte, reicht 
es aus den Algorithmus alle 20ms zu durchlaufen.
Gast #4076005
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Versuch mal die Mittelwertbildung wegzulassen und direkt zu regeln. 
Dafür kannste die Taktzeit hochdrehen. Sollte das SNR zu niedrig sein, 
dann kannst du einen Tiefpass zweiter Ordnung implementieren. Da du kein 
D-Anteil hast sollte das Rauschen nicht das große Problem sein solange 
du den Verstärkungsfaktor zu hoch hast.
Gast #4076011
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Wie steuerst du das ganze? Also wo geht der DAC drauf?

Warum ist eine digitale Regelung nötig?

Ich würde kontinuierlich messen um die Grenzfrequenz des 
Mittelwertfilters besser definieren zu können.
Gibt es ansonsten verzögernde Elemente? zB RC am ADC Eingang?
Gast #4076854
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Habe es nun mal ohne Mittelwert ausprobiert, hat aber nichts gebracht. 
Im besten Fall Pendelt mir der Regler um ein halbes Ampere. Besser 
kriege ichs nicht hin.
Der DAC-Ausgang geht an einen OPV der die Spannung 5-fach verstärkt und 
das Gate von einem IGBT ansteuert. Der Istwert ist die Spannung über 
einem Messwiderstand. Der Sollwert wird digital per Encoder vorgegeben.
Ich meine, letztlich entspricht ein halbes Ampere bei 83Ampere nicht mal 
ein Prozent Abweichung, aber irgendwie gefällt mir das trotzdem nicht.
#4076884
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Bei 83 A ist ein IGBT und eine so wie es aussieht lineare Regelung 
irgendwie fehl am Platz:

Bei so hoher Leistung sollte man eher einen Schaltwandler haben, also 
den Strom eher über einen PWM Wert regeln, und nicht über die Spannung 
am Gate.

IGBTs sind in Ordnung für hohe Spannungen, so ab 100-300 V. Darunter 
nimmt man eher MOSFETs oder BJTs.
Gast #4077004
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Kann auch ein thermischer Effekt sein. Mosfet und Bipolar laufen 
thermisch weg. Ein warmer Fet laesst mehr Strom durch. Der Bipolar dann 
auch. Bei diesen Stroemen mit einer schnellen Zeitkonstante. Das Projekt 
mit 80A zu heizen ist idiotisch.
Gast #4077618
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Dem Regler dürfte es bei 12 Bit und einer Schrittweite von 0,6mV 
ziemlich egal sein ob dort ein Mosfet oder Igbt dran hängt. Ebenfalls 
wäre eine PWM in meinem Fall ungünstig.
Wie auch immer. Dazu gab es schon genügend Diskussionen. ;)

Das Problem hat sich scheinbar geklärt. Gestern schaltete ich von allen 
beteiligten Geräten meinen Laptop zuerst ab wodurch natürlich auch die 
Verbindung zur Steuerplatine über den Programmieradapter getrennt wurde. 
Einfach gesagt: der Controller befand sich nicht mehr im Debuggmodus.
Beim Blick aufs Oszi wollte ich es gar nicht richtig glauben aber die 
Kurve wurde insgesamt gleichmäßiger und die P-P-Abweichung reduzierte 
sich auf 250mA. Damit bin ich zufrieden, da es nun wirklich nur noch wie 
ein rauschen aussieht welches auch im Ruhezustand vorhanden ist. Kommt 
vermutlich von der Strommesszange.
Viele grüße.

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